La selección de centros de mecanizado de alta velocidad es un proceso complejo que requiere de mucha experiencia, puesto que en él intervienen un gran número de variables, tanto tecnológicas como económicas. Existen metodologías orientadas a seleccionar el centro de mecanizado óptimo, considerando únicamente una de estas dos tipologías de variables, sin embargo, esta tesis propone una metodología que contempla ambos tipos. Para ello se identifican las variables que tienen mayor influencia sobre los resultados del proceso de mecanizado, tanto desde un punto de vista de calidad de las piezas fabricadas como de la economía de la fabricación, y se propone un modelo de selección basado en los resultados de un trabajo experimental realizado sobre piezas de aluminio. Dicho modelo se implementa mediante redes neurales, cuyo entrenamiento se realiza en base a los resultados del trabajo experimental mencionado.

Le recyclage des enrobés bitumineux fabriqués selon un procédé tiède répond aux exigences du développement durable: il limite lapport de matériaux neufs, permet la gestion des déchets et réduit la consommation d\'énergie. Le recyclage des enrobés date des années 70 ; ce qui a changé depuis, cest la volonté de pérenniser le recyclage à fort taux, définit ici à plus de 25% dagrégats denrobés (AE). Les AE contiennent une part de bitume qui est valorisable pour ses propriétés viscoélastiques de liant hydrocarboné. Il est ainsi recherché une mobilisation de ce liant vieilli dans le processus de recyclage. Lun des problèmes suspectés lors du couplage recyclage/procédé tiède est le phénomène de double enrobage pouvant impacter la rhéologie du nouveau matériau: le liant de lAE et le liant dapport ne se mélangeraient pas totalement du fait de labaissement des températures de fabrication et formeraient des couches superposées. Ce phénomène serait la cause de dysfonctionnements mécaniques au niveau de lenrobé. Il se pose donc la question de la qualité de lenrobage de surfaces granulaires déjà enrobées et du manque de moyens de caractérisation pour lobservation in situ de linterface. Dans ce travail de thèse, la qualité denrobage des agrégats denrobés par un liant dapport a été évaluée à léchelle microscopique et macroscopique. Au niveau microscopique, il a été proposé dutiliser un outil de micro-spectroscopie infrarouge pour évaluer in situ la qualité dinterface entre lAE et le liant dapport et suivre la répartition spatiale de ces deux composants au sein denrobés de laboratoire. Cela a nécessité un important développement expérimental afin de pouvoir appliquer un accessoire dimagerie infrarouge aux mélanges complexes que sont les formules denrobés bitumineux constitués de différentes fractions granulaires et de liant bitumineux. Il a ainsi été possible, grâce à lidentification préalable de traceurs internes, de suivre la remobilisation partielle du liant vieilli de lAE. En parallèle, au niveau macroscopique, un protocole dessai a été développé afin dévaluer la durabilité des enrobés contenant des forts taux dAE (50%), notamment des enrobés fabriqués selon un procédé tiède. Lessai actuel de fatigue est lun des essais qui permet le mieux dévaluer la durée de vie dune couche de chaussée. Mais cet essai accéléré est biaisé car le bitume des échantillons testés na pas eu le temps de vieillir comme cest le cas sur une vraie chaussée. Dans ce travail, il a donc été proposé dajouter une étape de vieillissement du matériau avant les essais de fatigue, dorniérage, de tenue à leau et de module complexe. Il est supposé que le comportement réel du matériau se situerait entre celui du matériau non vieilli et celui du matériau vieilli. Les principaux résultats obtenus montrent qu\'un enrobé tiède contenant un taux élevé dAE présentent de bonnes performances mécaniques excepté quil a tendance à être plus sensible à la fatigue quune même formulation de matériau fabriqué à chaud ou selon un procédé tiède mais sans ajout AE. / A reciclagem de misturas asfálticas usando técnicas de misturas mornas atende às exigências da sustentabilidade, limitando o consumo de energia e de novos materiais. A reciclagem de revestimentos asfálticos fresados (RAP) é praticada há mais de 40 anos, por meio de usinagem a quente do RAP adicionado a agregados e ligante novos. Todavia, o uso de elevadas taxas de RAP (acima de 25% no total), é um grande desafio até o presente, pois limita a perda de durabilidade da mistura asfáltica final. O RAP contém ligante asfáltico envelhecido aderido aos agregados, porém uma parte desse ligante pode ser remobilizada durante a reciclagem pelo aumento da temperatura no processo de usinagem. Esta tese busca compreender o processo de remobilização do ligante envelhecido durante a reciclagem do RAP e as consequências da magnitude de temperatura empregada no processo de reaquecimento deste material envelhecido. Atualmente, tem-se buscado o uso da tecnologia de usinagem morna, permitindo a redução de temperatura total no processo de fabricação. Um dos problemas possíveis da combinação das técnicas reciclagem morna é a ocorrência do fenômeno de recobrimento duplo, que pode impactar na reologia do novo material: o ligante do RAP e o ligante novo não se misturariam totalmente, devido à redução das temperaturas de fabricação, formando camadas superpostas. Este fenômeno seria a causa de disfuncionamentos mecânicos da mistura asfáltica final. Questiona-se então a qualidade do recobrimento dos agregados do RAP, já recobertos, e a falta de um meio de caracterização para a observação da interface. Neste estudo, a qualidade do recobrimento do RAP foi avaliada em escala microscópica e macroscópica. No nível microscópico, foi proposto o uso de uma ferramenta de micro-espectroscopia infravermelha para avaliar a interface entre o RAP e o ligante novo, e seguir a distribuição espacial desses dois componentes na mistura asfáltica. Para tanto, foi realizado um desenvolvimento experimental detalhado que permitisse o uso de um acessório de imagem infravermelha em misturas asfálticas recicladas. Graças à indentificação prévia de marcadores internos, foi possível acompanhar a mobilização parcial do ligante envelhecido do RAP. Em paralelo, no nível macroscópico, foi desenvolvido um protocolo de ensaio com o objetivo de avaliar a durabilidade das misturas asfálticas recicladas com taxas elevadas de RAP (50%), com o objetivo princial de compreender se há benefícios nas propriedades mecânicas de misturas mornas recicladas. O ensaio de fadiga é um dos ensaios que permitem melhor avaliar e comparar diferentes misturas asfálticas para comporem uma camada de pavimento. Porém, este ensaio não pode ser diretamente transposto à previsibilidade de campo por ter restrições, tais como o ligante das amostras ensaiadas não teve tempo de envelhecer; e as misturas asfálticas, dependendo da quantidade de RAP e da temperatura de usinagem, podem envelhecer em velocidades diferentes em campo. No presente trabalho, foi proposta a adição de uma etapa de envelhecimento previamente aos ensaios mecânicos. Foi suposto que o comportamento real do material estaria situado entre o do material não envelhecido e do envelhecido. Os principais resultados mostram que uma mistura reciclada morna apresenta resultados satisfatórios de comportamento mecânico que atestam seu uso como camada de revestimento asfáltico, exceto que ela tem a tendência de ser mais sensível à fadiga que uma mistura com a mesma composição de agregados e de teor de ligante, fabricada a quente ou morna, mas sem a adição de RAP.

A utilização de misturas asfálticas recicladas com alto teor de material fresado (RAP) tem se tornado atrativa nos últimos anos por ser uma opção sustentável e que permite reduções de custo nas obras de pavimentação. No entanto, a produção dessas misturas sem prejuízo ao seu desempenho em campo ainda é um desafio. Diferentemente do que ocorre na reciclagem a frio, nas reciclagens a quente e morna o ligante envelhecido presente no RAP é mobilizado, ou ativado, mas é difícil mensurar em que grau isso ocorre. Dessa forma, a dosagem é feita de forma imprecisa, podendo comprometer o desempenho da mistura reciclada final. O presente trabalho tem como objetivo analisar a aplicabilidade de procedimentos laboratoriais para a avaliação da ativação do ligante presente no material fresado e da interação entre os ligantes (velho do RAP e novo adicionado), em misturas asfálticas recicladas através dos processos a quente e morno. O método de análise da ativação do ligante foi aplicado em diferentes tipos de material fresado, e um procedimento de extração por etapas foi desenvolvido para analisar o grau de interação entre ligantes na reciclagem. Neste processo, a extração do ligante asfáltico presente na mistura é realizada em etapas, de forma a separá-lo em camadas, e os ligantes obtidos em cada etapa são recuperados, sendo avaliada a homogeneidade entre eles por meio de ensaios reológicos. Os resultados mostraram que é possível obter informações relevantes acerca dos mecanismos de ativação e de interação entre ligantes por meio dos métodos analisados, principalmente em relação à presença de polímero no RAP e na identificação do grau de interação entre ligantes. / The production of recycled asphalt mixtures with high contents of reclaimed asphalt pavement (RAP) has become attractive in the past few years, as it is a sustainable solution which allows considerable cost reductions. However, the production of these mixtures without losing performance in the field is still a challenge. Different from what happens on cold recycling, on hot and warm recycling processes the aged asphalt binder present in the RAP is activated, and it is difficult to determine the degree to which this happens. As a result, the mix design is often not done properly, what might compromise mixture performance. The present study aims to analyze the applicability of laboratory procedures to evaluate the RAP binder activation and the blending between fresh and RAP binders, in hot and warm recycled asphalt mixtures. The method for evaluating RAP binder activation was applied to different types of RAP, and a staged extraction method was developed to assess the degree of binder blending in recycled mixtures. In this process, binder extraction is conducted in three steps, dividing the binder in three layers. The binder layers obtained are recovered, and the homogeneity between them is determined through rheological testing. The results obtained showed it is possible to obtain relevant information by applying the studied methods, especially regarding the presence of polymer in the RAP and the degree of blending in recycled mixtures.

A restauração de pavimentos flexíveis ocasiona, em todo o mundo, problemas ambientais em função do descarte dos materiais provenientes da demolição do pavimento existente, um dos motivos pelo qual a reciclagem de pavimentos tem se mostrado, cada vez mais, uma técnica sustentável e necessária, tanto na manutenção quanto na construção de novas estruturas. Na atualidade, existem as mais diversas técnicas de reciclagem. Neste trabalho, avaliou-se a reciclagem do revestimento asfáltico fresado (RAP) com a adição de agente de reciclagem emulsionado (ARE), estudando a viabilidade de seu emprego em bases asfálticas de pavimentos novos. Por meio de um programa laboratorial de ensaios, foi realizada a análise da estocagem, cura e compactação de uma mistura produzida em uma usina de reciclagem a frio. Para tanto, utilizou-se os parâmetros de módulo de resiliência (MR), resistência à tração por compressão diametral (RTCD) e dano por umidade induzida (DUI). A compactação da mistura no laboratório foi realizada com o Compactador Giratório SUPERPAVE (CGS) e com o Compactador Marshall, sendo avaliada a influência do tempo de estocagem, que é o tempo transcorrido entre a mistura e a compactação (na condição solta), e o tempo de cura após a compactação dos corpos de prova. Os resultados indicam que os parâmetros de MR, RTCD e DUI aumentaram quando a mistura solta permaneceu estocados, pela provável interação entre o agente de reciclagem emulsionado e o ligante asfáltico oxidado do RAP. Foi observado ainda um ganho substancial nos valores de MR e RTCD durante o período de cura, o qual foi pouco influenciado pela estocagem prévia do material. Quanto ao efeito do tipo de compactação, foi possível observar que os corpos de prova produzidos no CGS apresentaram maiores valores de RTCD, MR e DUI em relação aos corpos de prova do compactador Marshall, chegando, inclusive, a dobrar o valor de RTCD após 56 dias de cura. Também foi realizada a construção de dois trechos experimentais com a mistura reciclada estudada, visando o acompanhamento da execução, assim como, o monitoramento do desempenho da mistura, em campo, ao longo do tempo. Constatou-se que foi possível atingir a densidade obtida na compactação Marshall desde que sejam utilizados rolos compactadores adequados e que a espessura da camada seja limitada em até 8 cm. Já os levantamentos deflectométricos realizados durante o monitoramento confirmaram o comportamento mecânico observado em laboratório, indicando o ganho de rigidez da base reciclada ao longo do tempo. Conclui-se, portanto, que o emprego da mistura a frio de RAP com agente de reciclagem emulsionado é uma alternativa viável para a construção de bases de pavimentos rodoviários novos. / Asphalt pavements maintenance produces worldwide residues from milling of deteriorated pavements. Therefore, pavement recycling is a sustainable and necessary technique for new pavement construction and rehabilitation. Nowadays, there many technologies to apply recycling to pavement maintenance. This study evaluated the reuse of the reclaimed asphalt pavement (RAP) mixed with emulsified asphalt recycling agent and its viability to be used as an asphalt base course in new pavements. A laboratory program was used to assess the storage, the cure and compaction of a mix of RAP - emulsified asphalt recycling agent produced in a cold central plant recycling plant (CCPR). The resilient modulus (MR), the indirect tensile strength (ITS) and the moisture induced damage (MID), were used. The compaction at the laboratory was performed using de Superpave Gyratory Compactor (SGC) and the Marshall compactor. The storage period is referred as the time elapsed between the mix and the compaction, in the loose condition. On the other hand, the curing period is associated to the period elapsed after compaction of the specimens. Results showed that the storage period has little effect on the MR, ITS and MID parameters. However, this period was important to likely allow the emulsified asphalt recycling agent to interact with the aged asphalt binder from the RAP. It was observed a substantial increase of MR and ITS parameters during the curing and, again, the storage period had little effect on this. Regarding the compaction method, the SGS specimens had higher values at ITS, MR and MID values, when compared to the Marshall specimens. At the curing time of 56 days, the ITS was doubled at the SGS specimens. Additionally, this study performed the construction of two trial sections with the studied mix. The goal was to register the execution and assess its performance in field during a period. It was verified that in field is possible to reach Marshall densities, since adequate roller compactors are used with specific thickness. The performance of the trial sections was done from FWD testing. These results confirmed the laboratory mechanical behavior of the recycled cold mix, showing that the curing increase of the stiffness. Therefore, it is concluded that the cold mix using emulsified asphalt recycling agent is a viable alternative for the base course construction of new road pavements.

A restauração de pavimentos flexíveis ocasiona, em todo o mundo, problemas ambientais em função do descarte dos materiais provenientes da demolição do pavimento existente, um dos motivos pelo qual a reciclagem de pavimentos tem se mostrado, cada vez mais, uma técnica sustentável e necessária, tanto na manutenção quanto na construção de novas estruturas. Na atualidade, existem as mais diversas técnicas de reciclagem. Neste trabalho, avaliou-se a reciclagem do revestimento asfáltico fresado (RAP) com a adição de agente de reciclagem emulsionado (ARE), estudando a viabilidade de seu emprego em bases asfálticas de pavimentos novos. Por meio de um programa laboratorial de ensaios, foi realizada a análise da estocagem, cura e compactação de uma mistura produzida em uma usina de reciclagem a frio. Para tanto, utilizou-se os parâmetros de módulo de resiliência (MR), resistência à tração por compressão diametral (RTCD) e dano por umidade induzida (DUI). A compactação da mistura no laboratório foi realizada com o Compactador Giratório SUPERPAVE (CGS) e com o Compactador Marshall, sendo avaliada a influência do tempo de estocagem, que é o tempo transcorrido entre a mistura e a compactação (na condição solta), e o tempo de cura após a compactação dos corpos de prova. Os resultados indicam que os parâmetros de MR, RTCD e DUI aumentaram quando a mistura solta permaneceu estocados, pela provável interação entre o agente de reciclagem emulsionado e o ligante asfáltico oxidado do RAP. Foi observado ainda um ganho substancial nos valores de MR e RTCD durante o período de cura, o qual foi pouco influenciado pela estocagem prévia do material. Quanto ao efeito do tipo de compactação, foi possível observar que os corpos de prova produzidos no CGS apresentaram maiores valores de RTCD, MR e DUI em relação aos corpos de prova do compactador Marshall, chegando, inclusive, a dobrar o valor de RTCD após 56 dias de cura. Também foi realizada a construção de dois trechos experimentais com a mistura reciclada estudada, visando o acompanhamento da execução, assim como, o monitoramento do desempenho da mistura, em campo, ao longo do tempo. Constatou-se que foi possível atingir a densidade obtida na compactação Marshall desde que sejam utilizados rolos compactadores adequados e que a espessura da camada seja limitada em até 8 cm. Já os levantamentos deflectométricos realizados durante o monitoramento confirmaram o comportamento mecânico observado em laboratório, indicando o ganho de rigidez da base reciclada ao longo do tempo. Conclui-se, portanto, que o emprego da mistura a frio de RAP com agente de reciclagem emulsionado é uma alternativa viável para a construção de bases de pavimentos rodoviários novos. / Asphalt pavements maintenance produces worldwide residues from milling of deteriorated pavements. Therefore, pavement recycling is a sustainable and necessary technique for new pavement construction and rehabilitation. Nowadays, there many technologies to apply recycling to pavement maintenance. This study evaluated the reuse of the reclaimed asphalt pavement (RAP) mixed with emulsified asphalt recycling agent and its viability to be used as an asphalt base course in new pavements. A laboratory program was used to assess the storage, the cure and compaction of a mix of RAP - emulsified asphalt recycling agent produced in a cold central plant recycling plant (CCPR). The resilient modulus (MR), the indirect tensile strength (ITS) and the moisture induced damage (MID), were used. The compaction at the laboratory was performed using de Superpave Gyratory Compactor (SGC) and the Marshall compactor. The storage period is referred as the time elapsed between the mix and the compaction, in the loose condition. On the other hand, the curing period is associated to the period elapsed after compaction of the specimens. Results showed that the storage period has little effect on the MR, ITS and MID parameters. However, this period was important to likely allow the emulsified asphalt recycling agent to interact with the aged asphalt binder from the RAP. It was observed a substantial increase of MR and ITS parameters during the curing and, again, the storage period had little effect on this. Regarding the compaction method, the SGS specimens had higher values at ITS, MR and MID values, when compared to the Marshall specimens. At the curing time of 56 days, the ITS was doubled at the SGS specimens. Additionally, this study performed the construction of two trial sections with the studied mix. The goal was to register the execution and assess its performance in field during a period. It was verified that in field is possible to reach Marshall densities, since adequate roller compactors are used with specific thickness. The performance of the trial sections was done from FWD testing. These results confirmed the laboratory mechanical behavior of the recycled cold mix, showing that the curing increase of the stiffness. Therefore, it is concluded that the cold mix using emulsified asphalt recycling agent is a viable alternative for the base course construction of new road pavements.

Esta dissertação contempla um estudo da avaliação do efeito de diferentes teores de material fresado, conhecido como RAP (do inglês, Reclaimed Asphalt Pavement), na dosagem e no comportamento mecânico de misturas asfálticas recicladas a quente, para aplicação em camadas de revestimento de pavimento. Em uma primeira etapa, foram avaliadas, em laboratório, misturas com a incorporação de 0, 10, 20, 25, 35, 50 e 65% de material fresado, sem adição de agente rejuvenescedor (AR). Na segunda etapa, foi avaliado o comportamento das misturas com 25 e 50% de RAP, após adição de um AR de base vegetal. As misturas foram dosadas de acordo com o método Marshall e, em seguida, foram realizados os seguintes ensaios: resistência à tração por compressão diametral (RT), dano por umidade induzida (DUI), módulo de resiliência (MR), módulo dinâmico (MD), uniaxial de carga repetida para determinação do flow number e fadiga na flexão de quatro pontos. Embora o teor de ligante virgem adicionado tenha sido maior que o calculado (assumindo-se que todo o ligante asfáltico remanescente no RAP seria ativado e estaria disponível para se misturar com o ligante novo), foi possível obter uma significativa redução no consumo de ligante virgem. Em relação à RT e ao DUI, todas as misturas atenderam aos parâmetros estabelecidos nas especificações do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) e do Departamento de Estradas de Rodagem do estado de São Paulo (DER/SP). Observou-se um aumento dos módulos de resiliência (a 25°C) para as misturas com altos teores de RAP, assim como um aumento dos módulos dinâmicos nas zonas de baixas frequências (ou elevadas temperaturas), indicando boa resistência à deformação permanente, o que foi corroborado pelos resultados de flow number. Além disso, verificou-se que, com relação à vida de fadiga, é possível produzir misturas com altos teores de RAP com propriedades similares a uma mistura convencional, ou até melhor, uma vez adicionado o agente rejuvenescedor. Adicionalmente, foram construídos três trechos experimentais, com 25% (sem AR), 25% (com AR) e 35% (com AR) de RAP na camada final de rolamento da Rodovia dos Bandeirantes (SP-348). Até o momento de conclusão desta pesquisa, observou-se um bom desempenho das misturas recicladas aplicadas. Por fim, o estudo mostrou que, não apenas o teor, mas sobretudo as características do material reciclado (tipo e propriedade do ligante envelhecido; granulometria e massas específicas do RAP), influenciam diretamente na dosagem e no comportamento mecânico das misturas. O uso de RAP com diferentes teores, de forma tecnicamente consciente, em camadas de revestimentos de pavimento é promissor em um futuro que busca cada vez mais a sustentabilidade das construções. / The aim of this study is to evaluate the effect of different RAP (Reclaimed Asphalt Pavement) contents on the design and mechanical behavior of hot recycled asphalt mixtures for application in wearing courses of pavements. In a first step, mixes with the incorporation of 0, 10, 20, 25, 35, 50 and 65% of RAP were evaluated in the laboratory without the addition of rejuvenating agent (RA). In the second step, the behavior of the mixtures with 25 and 50% of RAP was evaluated after the addition of an engineered bio-based rejuvenator. The mixtures were designed according to the Marshall method and then, the tests of indirect tensile strength (ITS), moisture susceptibility, resilient modulus, dynamic modulus, repeated uniaxial test to determine the flow number and four-point bending fatigue test were performed. Although the added virgin binder content was higher than that calculated (assuming that all the RAP binder would be active and available to blend with the neat binder), a significant reduction in the virgin binder consumption was achieved. Regarding the ITS and the moisture susceptibility results, all mixes met the requirements set by the National Department of Transportation Infrastructure (DNIT) and São Paulo DOT (DER/SP). An increase of the resilient modulus (at 25°C) was observed for high RAP mixes, as well as an increase of the dynamic modulus in low frequencies (or high temperatures) zones, indicating a good resistance to permanent deformation that was further confirmed by the flow number results. In addition, it has been found that, regarding the fatigue life, it is possible to produce high RAP mixes with similar or even better properties than a conventional mix, once the rejuvenating agent is added. Additionally, three trial sections were constructed, with 25% (without RA), 25% (with RA) and 35% (with RA) of RAP in the wearing course layer of the Bandeirantes Highway (SP-348). Until the end of this research, a good performance of the applied recycled mixtures was observed. Finally, the study showed that not only the RAP content, but also the properties of the recycled material (type and properties of the aged binder, aggregate particle size and RAP specific densities) directly influence the design and the mechanical behavior of the mixes. The use of different RAP contents in wearing courses, when technically sound, is a promising technique in the future that increasingly seeks for sustainable constructions.

The recycled asphalt pavement (RAP) extracted from recovery distresses in highways does not receive the attention and importance it deserves in Brazil. The reuse of this material, which presents as good properties as the virgin aggregate, when applied correctly in the composition of new pavement layers or rehabilitations, is a widely used in European and United States. Besides solving the environmental liabilities of pavement, the reuse of milled material in asphalt mixtures is a sustainable alternative, which decreases consumption of asphalt and virgin aggregate, milled material transportation and allocation costs. This study seeks an alternative to the use of RAP as the base layer in the implementation of new pavements.For this paper, cold recycled mixtures were studied, wich are composed of RAP (granulometrically stabilized with fine aggregate) and RL-1C asphalt emulsion, a bituminous binder that contains added Portland Cement (CP V ARI) in the proportions of 2% to 5% for emulsion and from 0% to 1% of cement, in weight. The proposed mixtures were evaluate through mechanical resistance to single compression (RCS), indirect tensile strength (RT), resilient modulus tests (RM), Complex Modulus (E* and Ф) and Flow Number (FN). After performing these tests, it was observed that the values obtained reveal that the mixtures with proportions varying from 50% to 75% of emulsion, compared to the cement used in the mixtures, show better results. Moreover, the mixtures present resilient modulus results ranging from 1500 MPa to 3000 MPa (excellent values for base layers). The FN test shows that by adding cement to the mixture, the results improved in the form of an increment in the number of cycles, which performed at its best with samples that had 2% and 3% of emulsion. The uniaxial Complex Modulus test allowed access the viscoelastic behavior and the 2S2P1D modeling was used too. It´s possible to confirm that this technique is viable pavement maintenance. / O material fresado extraído de trechos em recuperação não recebe a atenção e importância que merece no Brasil. O reaproveitamento desse material, que apresenta comportamento tão bom quanto os agregados virgens, quando empregado de maneira correta na composição de camadas de pavimentos novos ou restaurações, é uma prática largamente utilizada em países europeus e nos Estados Unidos. Além de resolver o passivo ambiental das empresas, o reemprego do fresado em misturas asfálticas, é uma alternativa sustentável que diminui o consumo de agregados virgens e custos com transporte de fresado e alocação do mesmo. Este trabalho busca uma alternativa para emprego do material fresado como camada de base na execução de pavimentos novos. Foram estudadas misturas recicladas a frio compostas de fresado estabilizado granulometricamente com pó-de-pedra e tendo como ligante betuminoso emulsão asfáltica RL-1C nas proporções de 2% a 5% e de ligante hidráulico CP V ARI de 0% a 1% de cimento. As misturas propostas foram avaliadas por meio de ensaios de resistência à compressão simples (RCS), ruptura por tração por compressão diametral (RT), módulo de resiliência (MR), módulo complexo (IE*I) e FlowNumber (FN). Após a realização dos ensaios, observou-se que os valores obtidos demonstram que as misturas com proporção variando de 50% a 75% de emulsão, em relação ao cimento empregado nas misturas, apresentam melhores resultados. Além disso, as mesmas misturas apresentam valores de módulo resiliente variando entre 1500 MPa e 3000 MPa (valores excelentes para camadas de base). O ensaio de FN mostrou que a adição de cimento na mistura melhora os resultados aumentando o número de ciclos, apresentando como melhores as amostras com 2% e 3% de emulsão. Através do ensaio de módulo dinâmico obteve-se a curva mestra das misturas utilizando a modelo 2S2P1D. Acredita-se que esta será uma alternativa técnica e economicamente viável para destinação do material fresado gerado em abundância pelas obras rodoviárias.

Fundação de Amparo a Pesquisa no Estado do Rio Grande do Sul / The use of recycled materials can become a constructive application with good acceptance in the road sector, and is a great contribution to the sustainability policy. In this scenario, the study of economic and sustainable techniques for execution, construction and maintenance of highways, forces a survey in which they can find alternatives to the use of materials that reduce energy consumption, taking into account also the environmental appeal. Therefore, this is an objective research on the study of a way to use, reuse, and improve the use of the recycled asphalt pavement (RAP) in hot asphalt mixtures. This is possible due to the RAP's recycling process being a viable option to replace conventional pavement materials. Then, the RAP becomes an alternative when someone wishes to improve the properties of a material, called particle size stabilization, aiming at a correct particle size and obtain a material with greater strength, efficiency and lower cost. To achieve the purpose of this study, laboratory tests were made to evaluate the mechanical properties and adhesiveness of mixtures containing 10% addition of RAP, 20% and 30%, compared to a reference mix without the RAP addition. Additionally, the initial use of the Bailey method was an important factor to the formation of the mixtures and selection of the aggregates used to Superpave methodology to design dosage strength and preparing of the samples. For mechanical evaluation were used resilient modulus tests (RM) and to review viscoelastic were used uniaxial dynamic modulus test. In addition, the indirect tensile strength tests were performed (RT) and Flow Number (FN) and damage tests induced moisture through the Modified Lottman test and wear a Cantabro abrasion, for evaluation of the properties of adhesion and cohesion of the mixtures, respectively. So after obtained these results, it was possible to make an analysis of the use of these hot mix asphalt recycling hot pavements, as well as assess how much conventional mixtures can be improved with the inclusion of recycled material, replacing virgin aggregate. Then, it was possible to infer that the mechanical evaluation showed positive results with the addition of RAP compared to a reference blend. It´s possible to reduce the new binder content between 13 and 37%. The results showed that RM stiffness and indirect tensile strength increases with RAP amount. Furthermore, the FN test results showed reductions on permanent deformation and rutting of the RAP´s mixtures. Through the master curve obtained by dynamic module, along with modeling 2S2P1D, it was found that the CAF10 mixture unexpectedly had stiffness greater than the CAF20 mixture, which has 20% more RAP than the previous. / A utilização de materiais provenientes da reciclagem pode se tornar uma aplicação construtiva com boa aceitação no setor rodoviário, além de contribuir na política de sustentabilidade. Com isso, torna-se viável o estudo de técnicas econômicas e sustentáveis para execução, construção e manutenção de rodovias, forçando uma pesquisa em que se possa encontrar alternativas para o uso de materiais que diminuam o consumo de energia, levando em conta, ainda, o apelo ambiental. Por isso, essa pesquisa se objetiva no estudo de uma maneira de utilizar, reutilizar e melhor aproveitar o material fresado em misturas asfálticas a quente. Isto se dá devido ao processo de reciclagem deste material ser uma alternativa de possível substituição aos materiais convencionais naturais de pavimentação como, por exemplo, a pedra britada. Então, o material asfáltico do pavimento deteriorado (fresado) torna-se uma das alternativas quando se deseja melhorar as propriedades de um material, denominada estabilização granulométrica, visando corrigir sua granulometria e obter um material com maior resistência, eficiência e menor custo. Para atingir o objetivo desta pesquisa, foram realizados ensaios laboratoriais que pudessem avaliar as propriedades mecânicas e de adesividade das misturas contendo 10% de adição de fresado, 20% e 30%, comparadas a uma mistura de referência sem adição de agregado reciclado. Além disso, a utilização inicial do Método Bailey foi um fator importante para a formação das misturas e seleção dos agregados, sendo utilizada a metodologia Superpave para dosagem do teor de projeto e moldagem das amostras. Para avaliação mecânica, foram usados ensaios de módulo de resiliência (MR) e, ainda, para avaliação viscoelástica, ensaio de módulo dinâmico uniaxial. Além destes, foram realizados ensaios de resistência à tração indireta (RT) e Flow Number (FN) e, também, ensaios de dano por umidade induzida, através do ensaio de Lottman Modificado, e desgaste por abrasão Cântabro, para avaliação das propriedades de adesividade e coesão das misturas, respectivamente. Assim, após obtidos estes resultados, foi possível efetuar uma análise da utilização destas misturas asfálticas na reciclagem a quente de pavimentos, bem como avaliar o quanto as misturas convencionais podem ser melhoradas com a inserção de material reciclado, em substituição ao agregado virgem. Então, foi possível concluir que a avaliação mecânica apresentou resultados positivos com a adição de fresado, quando comparados a uma mistura de referência. Os resultados de MR mostraram que a rigidez aumenta ao passo que a quantidade de fresado é maior na composição das misturas, o mesmo foi possível verificar através dos ensaios de RT, os quais apresentaram valores crescentes. Além disso, o ensaio de FN comprovou que o fresado aumenta a rigidez das misturas. Através da curva mestra obtida pelo módulo dinâmico, juntamente com a modelagem 2S2P1D, foi possível constatar que a mistura CAF10, inesperadamente, apresentou rigidez maior que a mistura CAF20, a qual tem 20% a mais de fresado que a anterior.

A reciclagem de misturas asfálticas usando técnicas de misturas mornas atende às exigências da sustentabilidade, limitando o consumo de energia e de novos materiais. A reciclagem de revestimentos asfálticos fresados (RAP) é praticada há mais de 40 anos, por meio de usinagem a quente do RAP adicionado a agregados e ligante novos. Todavia, o uso de elevadas taxas de RAP (acima de 25% no total), é um grande desafio até o presente, pois limita a perda de durabilidade da mistura asfáltica final. O RAP contém ligante asfáltico envelhecido aderido aos agregados, porém uma parte desse ligante pode ser remobilizada durante a reciclagem pelo aumento da temperatura no processo de usinagem. Esta tese busca compreender o processo de remobilização do ligante envelhecido durante a reciclagem do RAP e as consequências da magnitude de temperatura empregada no processo de reaquecimento deste material envelhecido. Atualmente, tem-se buscado o uso da tecnologia de usinagem morna, permitindo a redução de temperatura total no processo de fabricação. Um dos problemas possíveis da combinação das técnicas reciclagem morna é a ocorrência do fenômeno de recobrimento duplo, que pode impactar na reologia do novo material: o ligante do RAP e o ligante novo não se misturariam totalmente, devido à redução das temperaturas de fabricação, formando camadas superpostas. Este fenômeno seria a causa de disfuncionamentos mecânicos da mistura asfáltica final. Questiona-se então a qualidade do recobrimento dos agregados do RAP, já recobertos, e a falta de um meio de caracterização para a observação da interface. Neste estudo, a qualidade do recobrimento do RAP foi avaliada em escala microscópica e macroscópica. No nível microscópico, foi proposto o uso de uma ferramenta de micro-espectroscopia infravermelha para avaliar a interface entre o RAP e o ligante novo, e seguir a distribuição espacial desses dois componentes na mistura asfáltica. Para tanto, foi realizado um desenvolvimento experimental detalhado que permitisse o uso de um acessório de imagem infravermelha em misturas asfálticas recicladas. Graças à indentificação prévia de marcadores internos, foi possível acompanhar a mobilização parcial do ligante envelhecido do RAP. Em paralelo, no nível macroscópico, foi desenvolvido um protocolo de ensaio com o objetivo de avaliar a durabilidade das misturas asfálticas recicladas com taxas elevadas de RAP (50%), com o objetivo princial de compreender se há benefícios nas propriedades mecânicas de misturas mornas recicladas. O ensaio de fadiga é um dos ensaios que permitem melhor avaliar e comparar diferentes misturas asfálticas para comporem uma camada de pavimento. Porém, este ensaio não pode ser diretamente transposto à previsibilidade de campo por ter restrições, tais como o ligante das amostras ensaiadas não teve tempo de envelhecer; e as misturas asfálticas, dependendo da quantidade de RAP e da temperatura de usinagem, podem envelhecer em velocidades diferentes em campo. No presente trabalho, foi proposta a adição de uma etapa de envelhecimento previamente aos ensaios mecânicos. Foi suposto que o comportamento real do material estaria situado entre o do material não envelhecido e do envelhecido. Os principais resultados mostram que uma mistura reciclada morna apresenta resultados satisfatórios de comportamento mecânico que atestam seu uso como camada de revestimento asfáltico, exceto que ela tem a tendência de ser mais sensível à fadiga que uma mistura com a mesma composição de agregados e de teor de ligante, fabricada a quente ou morna, mas sem a adição de RAP. / Le recyclage des enrobés bitumineux fabriqués selon un procédé tiède répond aux exigences du développement durable: il limite lapport de matériaux neufs, permet la gestion des déchets et réduit la consommation d\'énergie. Le recyclage des enrobés date des années 70 ; ce qui a changé depuis, cest la volonté de pérenniser le recyclage à fort taux, définit ici à plus de 25% dagrégats denrobés (AE). Les AE contiennent une part de bitume qui est valorisable pour ses propriétés viscoélastiques de liant hydrocarboné. Il est ainsi recherché une mobilisation de ce liant vieilli dans le processus de recyclage. Lun des problèmes suspectés lors du couplage recyclage/procédé tiède est le phénomène de double enrobage pouvant impacter la rhéologie du nouveau matériau: le liant de lAE et le liant dapport ne se mélangeraient pas totalement du fait de labaissement des températures de fabrication et formeraient des couches superposées. Ce phénomène serait la cause de dysfonctionnements mécaniques au niveau de lenrobé. Il se pose donc la question de la qualité de lenrobage de surfaces granulaires déjà enrobées et du manque de moyens de caractérisation pour lobservation in situ de linterface. Dans ce travail de thèse, la qualité denrobage des agrégats denrobés par un liant dapport a été évaluée à léchelle microscopique et macroscopique. Au niveau microscopique, il a été proposé dutiliser un outil de micro-spectroscopie infrarouge pour évaluer in situ la qualité dinterface entre lAE et le liant dapport et suivre la répartition spatiale de ces deux composants au sein denrobés de laboratoire. Cela a nécessité un important développement expérimental afin de pouvoir appliquer un accessoire dimagerie infrarouge aux mélanges complexes que sont les formules denrobés bitumineux constitués de différentes fractions granulaires et de liant bitumineux. Il a ainsi été possible, grâce à lidentification préalable de traceurs internes, de suivre la remobilisation partielle du liant vieilli de lAE. En parallèle, au niveau macroscopique, un protocole dessai a été développé afin dévaluer la durabilité des enrobés contenant des forts taux dAE (50%), notamment des enrobés fabriqués selon un procédé tiède. Lessai actuel de fatigue est lun des essais qui permet le mieux dévaluer la durée de vie dune couche de chaussée. Mais cet essai accéléré est biaisé car le bitume des échantillons testés na pas eu le temps de vieillir comme cest le cas sur une vraie chaussée. Dans ce travail, il a donc été proposé dajouter une étape de vieillissement du matériau avant les essais de fatigue, dorniérage, de tenue à leau et de module complexe. Il est supposé que le comportement réel du matériau se situerait entre celui du matériau non vieilli et celui du matériau vieilli. Les principaux résultats obtenus montrent qu\'un enrobé tiède contenant un taux élevé dAE présentent de bonnes performances mécaniques excepté quil a tendance à être plus sensible à la fatigue quune même formulation de matériau fabriqué à chaud ou selon un procédé tiède mais sans ajout AE.

La millora de la productivitat i la qualitat són indubtablement dues de les principals exigències del sector productiu modern i factors clau per la competitivitat i la supervivència. Dins aquest sector,la fabricació per arrancada de material juga encara avui en dia un paper protagonista tot i l'aparició de noves tècniques de conformat per addició.Indústries com l'aeronàutica, l'automobilística,la del motlle o l'energètica, depenen en bona part de les prestacions de les màquines-eina. Aquesta Tesi aborda dos aspectes rellevants quan es tracta de millorar de la productivitat i la qualitat del sector productiu: el problema del fimbrament, més conegut per la denominació anglosaxona chatter,i la monitorització de la rugositat superficial en el mecanitzat a alta velocitat. / Productivity and quality improvement are undoubtedly two of the main demands of themodern manufacturing sector and key factors for competitiveness and survival. Within this sector, material removal processes play, still nowadays, a principal role despite the emergence of additive manufacturing techniques. Industries such as aerospace, automotive, molds and dies or energy largely depend on machine tools performance for improved productivity and quality. This Thesis is focused on two important aspects when it comes to improving productivity and quality of the manufacturing sector: chatter problem, and surface roughness monitoring in high speed milling.